一種欠壓浪涌電流保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及供電設(shè)備保護電路【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種欠壓浪涌電流保護電路。它包括啟動電路、比較電路、RC緩沖電路、電子開關(guān)電路，比較電路與電子開關(guān)電路相連接，電子開關(guān)電路與所述RC緩沖電路相連接；為本電路接通電源，啟動電路工作，給比較電路供電，當(dāng)輸入電壓低于本電路的工作電壓時，比較電路輸出高電平，控制電子開關(guān)電路中的第一開關(guān)管導(dǎo)通，第二開關(guān)管關(guān)斷，電路處于欠壓狀態(tài)不工作；當(dāng)輸入電壓高于本電路的工作電壓時，比較電路輸出低電平，控制電子開關(guān)電路中的第一開關(guān)管關(guān)斷，第二開關(guān)管導(dǎo)通，電路處于工作狀態(tài)，電流通過RC緩沖電路緩慢增加，避免受到浪涌電流的沖擊。本實用新型體積小、可靠性高，工作溫度范圍寬，用途廣泛。
【專利說明】一種欠壓浪涌電流保護電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及供電設(shè)備保護電路【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是一種欠壓浪涌電流保護電路。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，人們對系統(tǒng)供電的要求越來越高，尤其是在航天、航空、船舶等領(lǐng)域?qū)╇娤到y(tǒng)要求更加嚴(yán)格。在很多系統(tǒng)供電設(shè)備中，當(dāng)設(shè)備掉電時，由于輸入濾波電容迅速充電，導(dǎo)致輸入電流或輸入電壓過低，輸入端無法能承受浪涌電流，就會反復(fù)啟動系統(tǒng)供電設(shè)備。由于沒有欠壓保護，輸入端電流特別大，供電設(shè)備將承受很大的電流，有時會達到供電設(shè)備的極限數(shù)值，存在很大的隱患。系統(tǒng)供電設(shè)備在啟動或掉電重新啟動時，產(chǎn)生很大浪涌電流，也會存在很大的隱患。用戶在選用系統(tǒng)供電設(shè)備時為了防止上述現(xiàn)象給設(shè)備帶來的損害，會留有很大的余量，增加了整機的成本。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)在系統(tǒng)供電設(shè)備輸入端增加熱敏電阻來消除設(shè)備啟動時產(chǎn)生的浪涌電流，這種保護方式同時也增加了輸入母線的壓降、母線會產(chǎn)生很大的功耗，系統(tǒng)供電設(shè)備在低限時也不會正常工作，大大降低了系統(tǒng)供電設(shè)備的使用效率和可靠性。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種欠壓浪涌電流保護電路，以解決輸入電壓不穩(wěn)定產(chǎn)生掉電、供電設(shè)備反復(fù)啟動沖擊電流大，系統(tǒng)供電設(shè)備容易受到損害的問題。
[0005]為解決上述問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案為:
[0006]一種欠壓浪涌電流保護電路，它包括啟動電路、比較電路，它還包括RC緩沖電路、電子開關(guān)電路，所述比較電路與電子開關(guān)電路相連接，所述電子開關(guān)電路與所述RC緩沖電路相連接；為本電路接通電源，啟動電路工作，給比較電路供電，當(dāng)輸入電壓低于本電路的工作電壓時，比較電路輸出高電平，控制電子開關(guān)電路中的第一開關(guān)管導(dǎo)通，第二開關(guān)管關(guān)斷，電路處于欠壓狀態(tài)不工作；當(dāng)輸入電壓高于本電路的工作電壓時，比較電路輸出低電平，控制電子開關(guān)電路中的第一開關(guān)管關(guān)斷，第二開關(guān)管導(dǎo)通，電路處于工作狀態(tài)，電流通過RC緩沖電路緩慢增加，避免受到浪涌電流的沖擊。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述電子開關(guān)電路由兩個NMOS管構(gòu)成的第一開關(guān)管、第二開關(guān)管及第二穩(wěn)壓二極管、第七電阻組成，所述第一開關(guān)管的柵極與比較器中的第一比較器芯片的輸出端I腳相連接，第一開關(guān)管的源極和電源輸入端負極相連接，第一開關(guān)管的漏極與第二開關(guān)管的柵極、第二穩(wěn)壓二極管的陰極、第七電阻的一端、緩沖電路中的第八電阻的一端、第四電容的一端相連接，第二開關(guān)管的源極、第七電阻的另一端、第二穩(wěn)壓管的陽極和電源輸入端負極相連接，第二開關(guān)管的漏極與輸出端連接。
[0008]作為本實用新型的更進一步改進，所述RC緩沖電路包括第八電阻、第四電容，第八電阻的一端與電源輸入端正極相連接，第八電阻的另一端與第四電容的一端相連接，第四電容的另一端與電源輸入端負極相連接。
[0009]作為本實用新型的更進一步改進，所述啟動電路由第一三極管、第一穩(wěn)壓管、第六電阻組成，第一三極管的集電極與電源輸入端正極相連接，基極與第六電阻的一端、第一穩(wěn)壓管的陰極相連接，發(fā)射極與所述比較電路中的第三電容的一端相連接，第一穩(wěn)壓管的陽極與電源輸入端負極相連接，第六電阻的另一端與電源輸入端正極相連接。
[0010]作為本實用新型的更進一步改進，所述比較電路由第一芯片、第二電容、第三電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻組成，第一芯片的反相輸入端2腳與第一電阻、第二電阻、第二電容的一端相連接，第一電阻的另一端與電源輸入端正極相連接，第二電阻的另一端、第二電容的另一端與電源輸入端負極相連接，第一芯片的正相輸入端3腳與第三電阻、第四電阻的一端連接，第四電阻的另一端與電源輸入端負極相連接，第一芯片的電源負極4腳與所述第一三極管的發(fā)射極、第三電阻的另一端、第五電阻的一端、第三電容的一端相連接，第三電容的另一端與電源輸入端負極相連接，第一芯片的電源正極8腳與電源輸入端負極相連接,第一芯片的輸出端I腳與第五電阻的另一端、所述第一開關(guān)管的柵極相連接。
[0011]作為本實用新型的更進一步改進，電源輸入端正極與負極之間連接有第一電容，電源輸出端正極與第五電容的一端相連接，第五電容的另一端與電源輸出端連接，所述第一電容、第五電容為母線濾波電容。
[0012]作為本實用新型的更進一步改進，所述第一三極管為NPN型三極管。
[0013]本實用新型在直流供電的輸入端設(shè)置由比較電路和電子開關(guān)電路組成的欠壓保護電路，保證系統(tǒng)供電設(shè)備在正常的工作電壓范圍內(nèi)正常工作，該電路具有自恢復(fù)功能，當(dāng)?shù)陀谡９ぷ麟妷簳r關(guān)斷，等恢復(fù)正常工作電壓后，正常工作；由緩沖電路組成的浪涌電流限制電路，第二開關(guān)管在導(dǎo)通時電流通過RC緩沖電路緩慢增加，使得低壓直流供電設(shè)備在啟動期間防止任何靜態(tài)或者阻抗形成更大電流沖擊，提高了系統(tǒng)供電設(shè)備的可靠性，有效地保護了用電設(shè)備的安全。本實用新型采用厚膜混合集成電路工藝制造生產(chǎn)，采用裸芯片裝配，金屬雙列直插全氣密封裝，體積小、可靠性高，工作溫度范圍寬(_55°C?125°C)，在惡劣的環(huán)境下正常工作，廣泛應(yīng)用在航天、航空、船舶、儀器儀表等領(lǐng)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的原理框圖；
[0015]圖2是本實用新型的電路原理圖；
[0016]圖中:
[0017]1、啟動電路，2、比較電路，3、RC電子緩沖電路，4、電子開關(guān)電路。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0019]如圖1、圖2所示的一種欠壓浪涌電流保護電路，它包括啟動電路1、比較電路2，它還包括RC緩沖電路3、電子開關(guān)電路4，比較電路2與電子開關(guān)電路4相連接，電子開關(guān)電路4與RC緩沖電路3相連接。
[0020]電子開關(guān)電路4由兩個NMOS管構(gòu)成的第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2及第二穩(wěn)壓二極管DZ2、第七電阻R7組成，第一開關(guān)管Ql的柵極與比較器2中的第一比較器芯片ICl的輸出端I腳相連接，第一開關(guān)管Ql的源極和電源輸入端負極-Vin相連接，第一開關(guān)管Ql的漏極與第二開關(guān)管Q2的柵極、第二穩(wěn)壓二極管DZ2的陰極、第七電阻R7的一端、緩沖電路3中的第八電阻R8的一端、第四電容C4的一端相連接，第二開關(guān)管Q2的源極、第七電阻R7的另一端、第二穩(wěn)壓管DZ2的陽極和電源輸入端負極-Vin相連接，第二開關(guān)管Q2的漏極與輸出端GND連接。
[0021]RC緩沖電路3包括第八電阻R8、第四電容C4，第八電阻R8的一端與電源輸入端正極+Vin相連接，第八電阻R8的另一端與第四電容C4的一端相連接，第四電容C4的另一端與電源輸入端負極-Vin相連接。
[0022]啟動電路I由第一三極管Tl、第一穩(wěn)壓管DZ1、第六電阻R6組成，第一三極管Tl的集電極與電源輸入端正極+Vin相連接，基極與第六電阻R6的一端、第一穩(wěn)壓管DZl的陰極相連接，發(fā)射極與比較電路2中的第三電容C3的一端相連接，第一穩(wěn)壓管DZl的陽極與電源輸入端負極-Vin相連接，第六電阻R6的另一端與電源輸入端正極+Vin相連接。
[0023]比較電路2由第一芯片IC1、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5組成，第一芯片ICl的反相輸入端2腳與第一電阻R1、第二電阻R2、第二電容C2的一端相連接,第一電阻Rl的另一端與電源輸入端正極+Vin相連接，第二電阻R2的另一端、第二電容C2的另一端與電源輸入端負極-Vin相連接，第一芯片ICl的正相輸入端3腳與第三電阻R3、第四電阻R4的一端連接，第四電阻R4的另一端與電源輸入端負極-Vin相連接，第一芯片ICl的電源負極4腳與第一三極管Tl的發(fā)射極、第三電阻R3的另一端、第五電阻R5的一端、第三電容C3的一端相連接，第三電容C3的另一端與電源輸入端負極-Vin相連接，第一芯片ICl的電源正極8腳與電源輸入端負極-Vin相連接，第一芯片ICl的輸出端I腳與第五電阻R5的另一端、第一開關(guān)管Ql的柵極相連接。
[0024]電源輸入端正極(+Vin)與負極(_Vin)之間連接有第一電容(Cl),電源輸出端正極(+Vout)與第五電容(C5)的一端相連接,第五電容(C5)的另一端與電源輸出端(GND)連接，所述第一電容(Cl)、第五電容(C5)為母線濾波電容。
[0025]第一三極管Tl為NPN型三極管。
[0026]為本電路接通電源，啟動電路I工作，給比較電路2供電，當(dāng)輸入電壓低于本電路的工作電壓時，比較電路4輸出高電平，控制電子開關(guān)電路4中的第一開關(guān)管Ql導(dǎo)通，第二開關(guān)管Q2關(guān)斷，電路處于欠壓狀態(tài)不工作；當(dāng)輸入電壓高于本電路的工作電壓時，比較電路4輸出低電平，控制電子開關(guān)電路4中的第一開關(guān)管Ql關(guān)斷，第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通，電路處于工作狀態(tài)，電流通過RC緩沖電路3緩慢增加，避免受到浪涌電流的沖擊。
[0027]在本實施例中ICl的型號為LM193，T1的型號為2SD1005，Q1的型號為IRLR2803，Q2的型號為IRF540。。
【權(quán)利要求】
1.一種欠壓浪涌電流保護電路，它包括啟動電路(I)、比較電路(2)，其特征在于:它還包括RC緩沖電路(3)、電子開關(guān)電路(4)，所述比較電路(2)與電子開關(guān)電路(4)相連接，所述電子開關(guān)電路(4)與所述RC緩沖電路(3)相連接；為本電路接通電源，啟動電路(I)工作，給比較電路(2)供電，當(dāng)輸入電壓低于本電路的工作電壓時，比較電路(4)輸出高電平，控制電子開關(guān)電路(4)中的第一開關(guān)管(Ql)導(dǎo)通，第二開關(guān)管(Q2)關(guān)斷，電路處于欠壓狀態(tài)不工作；當(dāng)輸入電壓高于本電路的工作電壓時，比較電路(4)輸出低電平，控制電子開關(guān)電路(4)中的第一開關(guān)管(Ql)關(guān)斷，第二開關(guān)管(Q2)導(dǎo)通，電路處于工作狀態(tài)，電流通過RC緩沖電路(3 )緩慢增加，避免受到浪涌電流的沖擊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種欠壓浪涌電流保護電路，其特征在于:所述電子開關(guān)電路(4)由兩個NMOS管構(gòu)成的第一開關(guān)管(Q1)、第二開關(guān)管(Q2)及第二穩(wěn)壓二極管(DZ2)、第七電阻(R7)組成，所述第一開關(guān)管(Ql)的柵極與比較器(2)中的第一比較器芯片(ICl)的輸出端I腳相連接，第一開關(guān)管(Ql)的源極和電源輸入端負極(-Vin)相連接，第一開關(guān)管(Ql)的漏極與第二開關(guān)管(Q2)的柵極、第二穩(wěn)壓二極管(DZ2)的陰極、第七電阻(R7)的一端、緩沖電路(3)中的第八電阻(R8)的一端、第四電容(C4)的一端相連接，第二開關(guān)管(Q2)的源極、第七電阻(R7)的另一端、第二穩(wěn)壓管(DZ2)的陽極和電源輸入端負極(-Vin)相連接，第二開關(guān)管(Q2)的漏極與輸出端(GND)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種欠壓浪涌電流保護電路，其特征在于:所述RC緩沖電路(3)包括第八電阻(R8)、第四電容(C4)，第八電阻(R8)的一端與電源輸入端正極(+Vin)相連接，第八電阻(R8)的另一端與第四電容(C4)的一端相連接，第四電容(C4)的另一端與電源輸入端負極(-Vin)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種欠壓浪涌電流保護電路，其特征在于:所述啟動電路(I)由第一三極管(Tl)、第一穩(wěn)壓管(DZ1)、第六電阻(R6)組成，第一三極管(Tl)的集電極與電源輸入端正極(+Vin)相連接，基極與第六電阻(R6)的一端、第一穩(wěn)壓管(DZl)的陰極相連接，發(fā)射極與所述比較電路(2)中的第三電容(C3)的一端相連接，第一穩(wěn)壓管(DZl)的陽極與電源輸入端負極(-Vin)相連接，第六電阻(R6)的另一端與電源輸入端正極(+Vin)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種欠壓浪涌電流保護電路，其特征在于:所述比較電路(2)由第一芯片(IC1)、第二電容(C2)、第三電容(C3)、第一電阻(Rl)第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)組成，第一芯片(ICl)的反相輸入端2腳與第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第二電容(C2)的一端相連接，第一電阻(Rl)的另一端與電源輸入端正極(+Vin)相連接，第二電阻(R2)的另一端、第二電容(C2)的另一端與電源輸入端負極(-Vin)相連接，第一芯片(ICl)的正相輸入端3腳與第三電阻(R3)、第四電阻(R4)的一端連接，第四電阻(R4)的另一端與電源輸入端負極(-Vin)相連接，第一芯片(ICl)的電源負極4腳與所述第一三極管(Tl)的發(fā)射極、第三電阻(R3)的另一端、第五電阻(R5)的一端、第三電容(C3)的一端相連接，第三電容(C3)的另一端與電源輸入端負極(-Vin)相連接，第一芯片(ICl)的電源正極8腳與電源輸入端負極(-Vin)相連接，第一芯片(ICl)的輸出端I腳與第五電阻(R5)的另一端、所述第一開關(guān)管(Ql)的柵極相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種欠壓浪涌電流保護電路，其特征在于:電源輸入端正極(+Vin)與負極(-Vin)之間連接有第一電容(Cl)，電源輸出端正極(+Vout)與第五電容(C5)的一端相連接，第五電容(C5)的另一端與電源輸出端(GND)連接,所述第一電容(Cl)、第五電容(C5)為母線濾波電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種欠壓浪涌電流保護電路，其特征在于:所述第一三極管(Tl)為NPN型三極管。
【文檔編號】H02H9/02GK204068199SQ201420305738
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】陳宏亮, 呂鵬濤 申請人:天水華天微電子股份有限公司